Question

4．298K時(shí)，在100mL 1mol•L^-1 H₂R稀溶液中滴入1mol•L^-1 NaOH溶液，溶液中HR^-、R^2-的物質(zhì)的量隨pH變化的關(guān)系如圖所示．下列有關(guān)敘述正確的是（　�。�

• A． pH=4時(shí)，溶液中c（HR^-）：c（R^2-）=l：10
• B． 滴入150 mL NaOH溶液時(shí)，溶液中c（Na⁺ ）＞c（HR^-）＞c（R^2-）
• C． a點(diǎn)溶液中存在c（Na⁺ ）+c（H⁺ ）=c（HR^-）+c（R^2-）+c（OH^-）
• D． c點(diǎn)溶液中含R的微粒有HR^-、H₂R、R^2-

Answer 1

分析 298K時(shí)，在100mL 1mol/LH₂R稀溶液中滴入1mol/LNaOH溶液，發(fā)生的反應(yīng)有：NaOH+H₂R=NaHR+H₂O，這是第一個(gè)滴定終點(diǎn)，NaHR+NaOH=Na₂R+H₂O，這是第二個(gè)滴定終點(diǎn)，結(jié)合圖象中R的存在形式的濃度變化和溶液中的守恒思想，據(jù)此分析判斷．

解答 解：298K時(shí)，在100mL 1mol/LH₂R稀溶液中滴入1mol/LNaOH溶液，發(fā)生的反應(yīng)有：NaOH+H₂R=NaHR+H₂O，這是第一個(gè)滴定終點(diǎn)，NaHR+NaOH=Na₂R+H₂O，這是第二個(gè)滴定終點(diǎn)，
A．根據(jù)平衡常數(shù)判斷平衡時(shí)候的濃度之比，根據(jù)圖象，當(dāng)pH=3時(shí)，此時(shí)c（HR^-）=c（R^2-），則H₂R的二級(jí)解離常數(shù)為K₂=$\frac{c（{H}^{+}）c（{R}^{2-}）}{c（H{R}^{-}）}$=10^-3mol/L，當(dāng)pH=4時(shí)，平衡時(shí)，則有K₂=$\frac{c（{R}^{2-}）c（{H}^{+}）}{c（H{R}^{-}）}$=$\frac{c（{R}^{2-}）×1{0}^{-4}mol/L}{c（H{R}^{-}）}$=10^-3mol/L，整理可得到c（R^2-）=10c（HR^-），因此溶液中c（HR^-）：c（R^2-）=l：10，故A正確；
B．滴入150mL  1mol/L的NaOH時(shí)，經(jīng)過(guò)反應(yīng)，溶液中的組分為c（NaHR）：c（Na₂R）=1：1，根據(jù)物料守恒，2c（Na⁺）=3c（HR^-）+3c（R^2-），則c（Na⁺）＞c（HR^-），c（Na⁺）＞c（R^2-），根據(jù)圖象分析，當(dāng)HR^-大量存在時(shí)，溶液為酸性，因此HR^-的電離程度大于水解程度，考慮到平衡時(shí)c（HR^-）=c（R^2-）時(shí)，溶液依然為酸性，因此可判斷起始時(shí)c（NaHR）：c（Na₂R）=1：1，溶液也應(yīng)為酸性，HR-大量電離產(chǎn)生R2-，則平衡時(shí)，c（R^2-）＞c（HR^-），故B錯(cuò)誤；
C．在a點(diǎn)，根據(jù)溶液中的電荷守恒，c（Na⁺ ）+c（H⁺ ）=c（HR^-）+2c（R^2-）+c（OH^-），故C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)圖象，c點(diǎn)此時(shí)離中性很近，并且此時(shí)溶液中HR^-已經(jīng)量相當(dāng)少，則H₂R更少，幾乎不存在H₂R，故D錯(cuò)誤．
故選A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查酸堿滴定原理，分析圖象中離子組分隨pH值的變化是解題的關(guān)鍵，需注意圖象反應(yīng)是各組分的平衡濃度，題目難度中等．值得一提的是，對(duì)于B項(xiàng)，按照理論上平衡時(shí)HR^-和R^2-的濃度確實(shí)不等，學(xué)過(guò)大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)的會(huì)知道，這是緩沖溶液，可按近似相等處理．